为减少工作量,一期工程选择了不与主SCADA 系统连接的独立控制主站。有近5000 个配电站RTU 采用专用移动无线电台与控制主站通信,剩余的采用电话拨号(PSTN)或公共移动通信方式(GSM)。配电站RTU 读取故障指示器动作结果,上传至控制主站。控制主站根据故障指示器动作结果,确定出故障区段并进行远程故障隔离与恢复供电操作。由于控制主站不与主SCADA 系统通信,不能获取变电站出线开关保护动作信息,无法自行启动故障处理过程。配电站RTU 在检测到配电站低压侧失压时,上传故障指示器动作结果,启动控制主站的故障处理程序。
截止到2002 年底,在配电自动化覆盖区域中的210 个中压电网故障中,有110 个在3min 内得到了恢复供电。故障自动恢复率从最初25%上升到75%,平均达到50%,LPN 的每百个用户的平均停电次数(Customer Interruptions, CI)减少了8.9%,用户平均停电时间(Customer Minute Lost,CML)减少了33.2%。
德国柏林
德国柏林配电网是由瑞典Vattenfall 公司的VE 配电公司负责运营,2009 年建成DA 系统,据统计用户年均停电时间已由2008年的72min 降至2010 的14min。
柏林DA 系统一个主要的特点是主要采用Motorola 公司提供的TETRA 集群无线通信系统共建设了20 个基站,覆盖范围3 ~ 5km,每个基站能接入1600 ~ 2000 个监控站点。无线电台的天线很轻,对于大部分户内配电室,可直接粘附在配电室的门上;部分箱变采用安装在其顶部的天线。一部分站点是通过金属通信电缆接入的,采用有线ADSL 通信方式。另一个特点是不间断电源采用超级电容储能,装有48 只超级电容,可在系统停电时维持给终端供电90min 并可进行两次开关操作。
总结与展望
经过30 多年的发展,DA 技术日趋成熟,作为智能电网建设的一个主要内容,受到了业界的广泛关注并在世界范围内获得了的应用。但总体来看,与输电网相比,配电网自动化水平还是比较低的,馈线自动化率还比较小,还有很大的发展空间。随着对供电可靠性要求的不断提高以及分布式电源的大量接入,建设DA 系统势在必行,DA 被认为是一个主要的电力投资热点。
各国建设DA 系统的主要目的是及时定位故障点并隔离故障,提高供电可靠性,比较典型的是伦敦电力公司,只有故障定位以及开关远程遥控操作这两项功能;部分供电公司的DA系统功能比较完善,如日本东京电力的新DA 系统,除了能够灵活调整线路的运行方式,提高配电网负载率外,还甚至能够监视电能质量,通过记录瞬时故障产生的零序电流监测配电线对地绝缘状态。